christhecoolhut/firmware_slapDescobrindo vulnerabilidades em firmware através de análise concólica e agrupamento de funções.
Firmware Slap combina análise concolica com agrupamento de funções para descoberta de vulnerabilidades e similaridade de funções em firmware. Firmware Slap é construído como uma série de bibliotecas e exporta a maioria das informações como pickles ou JSON para integração com outras ferramentas.
Os slides da apresentação podem ser encontrados aqui
O Firmware Slap deve ser executado em um ambiente virtual. Foi testado no Python3.6
sudo apt install python3-virtualenv
virtualenv -p python3 fwslap
source fwslap/bin/activate
-- ou --
cd ~
mkdir .virtualenvs
pip install virtualenv
which virtualenv #note path warnings
pip install virtualenvwrapper
echo "export PATH=$PATH:~/.local/bin" >> ~/.bashrc
echo "export WORKON_HOME=~/.virtualenvs" >> ~/.bashrc
echo "source ~/.local/bin/virtualenvwrapper.sh" >> ~/.bashrc
#usually best here to open new terminal
mkvirtualenv fwslap -p /usr/bin/python3
workon fwslap
python setup.py install
Você precisará de rabbitmq, docker e (radare2 ou Ghidra)
# Ubuntu
sudo apt install rabbitmq-server docker.io
# OSX
brew install rabbitmq
# Radare2
git clone https://github.com/radare/radare2.git
sudo ./radare2/sys/install.sh
# Ghidra
wget https://ghidra-sre.org/ghidra_9.0.4_PUBLIC_20190516.zip
unzip ghidra_9.0.4_PUBLIC_20190516.zip -d ghidra
echo "export PATH=\$PATH:$PWD/ghidra/ghidra_9.0.4/support" >> ~/.bashrc
O Ghidra requer JDK 11.
sudo apt install default-jdk
java --version
Se quiser usar os recursos do Elastic search, execute o script Elasticsearch_and_kibana.sh
Certifique-se de que o rabbitmq-server está em execução.
# Em um terminal separado, execute isto no diretório raiz "Firmware_Slap"
celery -A firmware_slap.celery_tasks worker --loglevel=info
# Buffer overflow básico
Discover_And_Dump.py examples/iwconfig -D iwconfig_results
Load_And_View_Results.py iwconfig_results.all.pickle
# Clique em Gerenciamento no painel esquerdo
# Clique em Saved Objects
# Clique em Import
# Selecione 'elastic_export.json' no diretório elastic dentro do firmware slap
# Navegue para dashboards no painel esquerdo e selecione 'Overview Dashboard'
Load_And_View_Results.py iwconfig_results.all.pickle -s
# Injeção de comando
tar -xvf examples/Almond_libs.tar.gz
Vuln_Discover_Celery.py examples/upload.cgi -L Almond_Root/lib/
# Obtenha o firmware usado para os exemplos
wget https://firmware.securifi.com/AL3_64MB/AL3-R024-64MB
binwalk -Mre AL3-R024-64MB
Inicie um worker celery a partir do diretório raiz do projeto:
# Em um terminal separado
celery -A firmware_slap.celery_tasks worker --loglevel=info
Em outra janela de terminal, execute um trabalho de descoberta de vulnerabilidades.
$ Vuln_Discover_Celery.py Almond_Root/etc_ro/lighttpd/www/cgi-bin/upload_bootloader.cgi -L Almond_Root/lib/
[+] Getting argument functions
[+] Analyzing 1 functions
0%| | 0/1 [00:01<?, ?it/s]
{ 'Injected_Location': { 'base': '0x7ffefde8',
........................ SNIP ......................
'type': 'Command Injection'}
Python 3.5.2 (default, Nov 12 2018, 13:43:14)
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 7.3.0 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.
In [1]:
O comando acima retornará um objeto na variável result. Este é um dicionário com todo tipo de informação interessante sobre a vulnerabilidade. Há três chaves principais no objeto: os argumentos da função, a memória e a localização injetada.
In [3]: result.keys()
Out[3]: dict_keys(['args', 'file_name', 'type', 'mem', 'Injected_Location'])
A chave args detalhará informações sobre o argumento recuperado e quais devem ser os valores dos argumentos para recriar a vulnerabilidade. No exemplo abaixo, um argumento é recuperado, e para acionar a injeção de comando, esse argumento deve ser um char* que contenha "`reboot`" para acionar uma reinicialização.
In [1]: result['args']
Out[1]:
[{'base': 'a1',
'type': 'int',
'value': "0x0 -> b'`reboot`\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x00'"}]
O componente de memória do objeto mantém registro dos valores de memória necessários para acionar a vulnerabilidade. Ele também oferece endereços de pilha e endereços .text com os comandos ofensivos para definir as restrições de memória necessárias. O primeiro evento de memória necessário está em mtd_write_firmware+0x0 e o segundo está em mtd_write_firmware+0x38. A montagem é fornecida para ajudar a embelezar futuros trabalhos de exibição.
In [2]: result['mem']
Out[2]:
[{'BBL_ADDR': '0x401138',
'BBL_DESC': {'DESCRIPTION': 'mtd_write_firmware+0x0 in upload_bootloader.cgi (0x401138)',
'DISASSEMBLY': ['0x401138:\tlui\t$gp, 0x42',
'0x40113c:\taddiu\t$sp, $sp, -0x228',
'0x401140:\taddiu\t$gp, $gp, -0x5e90',
'0x401144:\tlw\t$t9, -0x7f84($gp)',
'0x401148:\tsw\t$a2, 0x10($sp)',
'0x40114c:\tlui\t$a2, 0x40',
'0x401150:\tmove\t$a3, $a1',
'0x401154:\tsw\t$ra, 0x224($sp)',
'0x401158:\tsw\t$gp, 0x18($sp)',
'0x40115c:\tsw\t$a0, 0x14($sp)',
'0x401160:\taddiu\t$a1, $zero, 0x200',
'0x401164:\taddiu\t$a0, $sp, 0x20',
'0x401168:\tjalr\t$t9',
'0x40116c:\taddiu\t$a2, $a2, 0x196c']},
'DATA': "b'`reboot`\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x01\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00'",
'DATA_ADDRS': ['0x0']},
{'BBL_ADDR': '0x401170',
'BBL_DESC': {'DESCRIPTION': 'mtd_write_firmware+0x38 in upload_bootloader.cgi (0x401170)',
'DISASSEMBLY': ['0x401170:\tlw\t$gp, 0x18($sp)',
'0x401174:\tnop\t',
'0x401178:\tlw\t$t9, -0x7f68($gp)',
'0x40117c:\tnop\t',
'0x401180:\tjalr\t$t9',
'0x401184:\taddiu\t$a0, $sp, 0x20']},
'DATA': "b'/bin/mtd_write -o 0 -l 0 write `reboot`'",
'DATA_ADDRS': ['0x7ffefe07']}]
Como as injeções de comando são as mais fáceis de demonstrar, criei uma chave de dicionário de conveniência para demonstrar facilmente a localização da injeção de comando.
In [4]: result['Injected_Location']
Out[4]: {'base': '0x7ffefde8', 'type': 'char *', 'value': '/bin/mtd_write -o 0 -l 0 write `reboot`'}
O script de agrupamento de vulnerabilidades tentará descobrir vulnerabilidades usando o método do Script de Descoberta de Vulnerabilidades de Amostra e, em seguida, construirá clusters k-means de um conjunto de funções fornecidas em um firmware extraído para encontrar funções semelhantes às vulneráveis.
$ Vuln_Cluster_Celery.py -h
usage: Vuln_Cluster_Celery.py [-h] [-L LD_PATH] [-F FUNCTION] [-V VULN_PICKLE]
Directory
positional arguments:
Directory
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
-L LD_PATH, --LD_PATH LD_PATH
Path to libraries to load
-F FUNCTION, --Function FUNCTION
-V VULN_PICKLE, --Vuln_Pickle VULN_PICKLE
O comando abaixo usa -F como uma função conhecida vulnerável. -V como um pickle despejado de uma execução anterior para não precisar descobrir novas vulnerabilidades e -L para o caminho da biblioteca. Um exemplo de uso:
$ python Vuln_Cluster_Celery.py -F mtd_write_firmware -L Almond_Root/lib/ Almond_Root/etc_ro/lighttpd/www/cgi-bin/
[+] Reading Files
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Getting functions from executables
Starting main
... Snip ...